一个希罕的现象：整个宇宙在发“低烧”，但科学家却找不到原因

抵达地球的每一个光子背后，都有一个黑影？

一个包罗大量暗物量（紫色区域）的星系团。NASA

看测成果展现，我们宇宙星系之间的气体——亦即所谓星系际气体的温度比理论值超出跨越了那么一点。天体物理学家通过计算机模仿对那个反常的宇宙“低烧”现象做出了阐明：他们认为，那是因为宇宙中存在一种奇异的“暗光子（dark photons）”。

根据假说，“暗光子”是暗物量的一种形态，它们承载着宇宙间的第五种根本感化力。而那“第五种力”是通俗物量间所没有的。但在十分稀有的情状下，“暗光子”会转化成常规光子，并产生额外的热量。

研究人员认为，我们能够通过看测星系际气体氢发射线中的“莱曼-阿尔法森林（ Lyman-alpha forest）”来觅觅那些“暗光子”。

“莱曼-阿尔法森林”指的是在类星体的光谱中，位于氢“莱曼-阿尔法”发射线短波侧的密集吸收线丛。

之所以会呈现所谓的“莱曼-阿尔法丛林”，是因为来自远远宇宙的光在飞越数十亿光年的空间时，会穿越大量的气体。在某些时候，那些光会穿越密度较大的中性氢云团。光子中的大部门会不受影响地穿越而过，但部门波长十分特殊的光子会被吸收，并在光谱中留下“缺失”，亦即吸收线。光子在穿越过程中，会穿越多处如许的中性氢团块。在宇宙的膨胀的影响下，差别云团留下的吸收线会红移到差别的波段上，进而在谱线中的短波侧留下一系列密集的吸收线丛或空隙，和散布在该发射线长波侧的稀少谱线构成明显比照，看起来就好像“森林”一般。

操纵“莱曼-阿尔法森林”，科学家能够丈量宇宙间气体云的温度。假设中性氢气体云很不变，温度很低，那么它的吸收线就是细长的一条；假设它内部的粒子在猛烈运动，包罗良多动能，温度很高，那么吸收线就会十分宽。也就是说吸收线越宽，与其对应的气体云内部粒子的运动就越猛烈，温度就越高。

研究人员利用那种办法，对宇宙间一系列气体云的温度停止了丈量，成果发现那些分离在星系之间的气体云温度比计算机模仿成果超出跨越了那么一点。那表白宇宙间可能存在着某种未知的热源，正在加热那些气体云。

研究人员表达其实不能确定那种热源是什么，但一种可能是宇宙间存在着所谓的“暗光子”。

“暗光子”是“暗物量”的一种设想形态。宇宙间存在着一种十分神异的现象，即宇宙量量总和的大约80%失踪了。那部门量量所产生的引力仍然存在，它们维系着宇宙构造，但产生那些引力的物量却了无踪迹。用物理学的语言来说，是它们“反面光彼此感化”。

“暗物量”是一个谜，因而针对它的假说十分多。一种假说认为，“暗物量”是一种新根本感化力的载体——也就是是一种负责在其他粒子之间传递根本感化力的特殊粒子。

我们熟悉的“光子”就是一种力的载体，它负责传递电磁力。光子能创造电、磁和光。而那些研究人员设想中的“暗光子”则是一种新根本感化力的载体，那种力不在常规标准和常规场景中运做。

研究人员称，“暗光子”是有量量的，因而它们可能就是“暗物量”的一种。但因为它们同时也是力的载体，因而它们本身之间可能会彼此感化，也可能会与其他类型的暗物量粒子（假设存在）彼此感化。而根据研究人员供给的模子，“暗光子”在某种特殊的前提下，还会偶发性地转化成常规光子。

也就是说，“暗光子”可能会和常规光子“混合”在一路，并偶发性地转化成常规光子。而转化一旦发作，新构成的光子就会表示出常规光子的特征，产生额外的热量。

研究人员通过计算机模仿了宇宙的演化，在将“暗光子”的转化因素考虑进往后，他们发现刚好可以阐明宇宙模子预言的星系际气体温度，与现实看测到的星系际气体温度之间的差别。

该研究成果远非定论，宇宙发“低烧”的原因仍然存在其他合理的阐明。但那种“开脑洞”式的摸索是有必然意义的。